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文檔簡介
江蘇省2022年普通高中學業(yè)水平選擇性考試
物理
【試題評析】
2022年高考江蘇學業(yè)水平選擇性考試物理試題依據(jù)新課標考查要求,注重
體現(xiàn)學科特色,突出物理學科主干內(nèi)容、聯(lián)系實際和科學思維等關(guān)鍵能力的考查,
在注重考查基礎(chǔ)知識的同時,重點考查考生對物理過程的分析和綜合運用知識能
力的考查。試題合理選取情境,促進學生科學思維和正確價值觀念的形成與發(fā)展,
引導考生綜合能力提升,促進對學生核心素養(yǎng)的培養(yǎng),助力素質(zhì)教育發(fā)展。
2022年高考江蘇學業(yè)水平選擇性考試物理嚴格依據(jù)課程標準,注重對高中
物理核心、主干內(nèi)容的考查,主要有以下三個特點:
1.試題注重在考查中深化基礎(chǔ)性,在具體的情境中考查學生對物理本質(zhì)的理
解,引導學生知其然,更知其所以然。例如,第3題考查安培定則和左手定則等
基礎(chǔ)知識,第2題考查串并聯(lián)電路規(guī)律。閉合電路歐姆定律、電功率等基礎(chǔ)知識,
第5題考查法拉第電磁感應(yīng)定律。
2.試題創(chuàng)設(shè)聯(lián)系生產(chǎn)生活實際、科學技術(shù)進步的真實情境,考查學生建立物
理模型,靈活運用所學物理知識解決實際問題的能力,促進學生核心素養(yǎng)的培養(yǎng)
和發(fā)展。例如,第1題以高鐵加速運動為情景,第4題以上海光源通過電子-光
子散射使光子能量增加為情景,第14題,以空間站機械臂操作為情景,將學科
內(nèi)容與實際緊密結(jié)合,引導學生關(guān)注科技進步。熱愛體育運動。
3.實驗題靈活創(chuàng)新。物理學是以科學實驗為基礎(chǔ),任何理論,都需要經(jīng)過反
復的科學實驗驗證,物理實驗是培養(yǎng)學生物理學科素養(yǎng)的重要途徑和方式。2022
年高考江蘇高中學業(yè)水平選擇性考試物理在實驗原理的理解、實驗方案的設(shè)計、
實驗儀器的選擇、基本儀器的使用、實驗數(shù)據(jù)的處理、實驗結(jié)論的得出和解釋、
實驗創(chuàng)新等方面加強設(shè)計,以小明利用手機測量當?shù)氐闹亓铀俣惹腥?,考查學
生的實驗?zāi)芰涂茖W探究能力,充分發(fā)揮對高中實驗教學的積極導向作用,引導
教學重視實驗探究,引導學生自己動手做實驗,切實提升實驗?zāi)芰Α?/p>
綜觀整個試題,基礎(chǔ)題,中等題占比較大,但是每一個題都不拘一格,看
似“普通”,實則都對考生思維能力和科學素養(yǎng)考查,對高考選拔都有效度和信度。
例如:壓軸題15題,綜合性強,具有一定難度,可有效提升試題的區(qū)分度,增
加高考選拔的效度和信度。
物理解析
注意事項:
考生在答題前請認真閱讀本注意事項及各題答題要求
1.本試卷共6頁,滿分為100分,考試時間為75分鐘??荚嚱Y(jié)束后,請將本試
卷和答題卡一并交回。
2.答題前,請務(wù)必將自己的姓名,準考證號用0.5毫米黑色墨水的簽字筆填寫
在試卷及答題卡的規(guī)定位置。
3.請認真核對監(jiān)考員在答題卡上所粘貼的條形碼上的姓名、準考證號與本人是
否相符。
4.作答選擇題,必須用2B鉛筆將答題卡上對應(yīng)選項的方框涂滿、涂黑;如需
改動,請用橡皮擦干凈后,再選涂其他答案。作答非選擇題,必須用0.5毫米黑
色墨水的簽字筆在答題卡上的指定位置作答,在其他位置作答一律無效。
5.如需作圖,必須用2B鉛筆繪、寫清楚,線條、符號等須加黑、加粗。
一、單項選擇題:共10題,每題4分,共40分,每題只有一個選項最符合題意。
1.高鐵車廂里的水平桌面上放置一本書,書與桌面間的動摩擦因數(shù)為04,最大靜摩擦力等
于滑動摩擦力,取重力加速度g=10m/s2.若書不滑動,則高鐵的最大加速度不超過()
A.2.0m/s2B.4.0m/s2C.6.0m/s2D.
8.0m/s2
【參考答案】B
【命題意圖】本題考查靜摩擦力、牛頓運動定律及其相關(guān)知識點。
【解題思路】
書放在水平桌面上,書相對于桌面不滑動,書受到的是靜摩擦力。若書不滑動,由
。>=〃叫=叫
解得高鐵的最大加速度為q”=〃g=4m/s2
即故若書不動,高鐵的最大加速度不超過4m/s2,B正確,ACD錯誤。
2.如圖所示,電路中燈泡均正常發(fā)光,阻值分別為尺=2C,4=3C,&=2。,A,=4。,
電源電動勢E=12V,內(nèi)阻不計,四個燈泡中消耗功率最大的是()
C.R}D.R4
【參考答案】A
【命題意圖】本題考查電路功率、閉合電路歐姆定律、串并聯(lián)電路規(guī)律及其相關(guān)知識點。
【解題思路】
由電路圖可知R與七串聯(lián)后與&并聯(lián),再與幾串聯(lián)?并聯(lián)電路部分的等效電阻為
R?(&+凡)
=20
(4+尺3+凡)
E
由閉合電路歐姆定律可知,干路電流即經(jīng)過幻的電流為4=/=五二6一=3A
根據(jù)并聯(lián)電路規(guī)律,并聯(lián)部分各支路電流大小與電阻成反比,則Rz中電流
,=也=2A
《
IR*
R3、R4串聯(lián)支路中電流,3=乙=G~^-=1A
"3+”4
四個燈泡的實際功率分別為6==18W,8=/;&=12W,6=/;R,=2W,
舄=/:6=4W
所以四個燈泡中功率最大的是R,選項A正確。
3.如圖所示,兩根固定的通電長直導線“、6相互垂直,a平行于紙面,電流方向向右,h
垂直于紙面,電流方向向里,則導線a所受安培力方向()
;a
b必]
A.平行于紙面向上
B.平行于紙面向下
C.左半部分垂直紙面向外,右半部分垂直紙面向里
D.左半部分垂直紙面向里,右半部分垂直紙面向外
【參考答案】C
【命題意圖】本題考查安培定則、左手定則、安培力及其相關(guān)知識點。
【解題思路】根據(jù)安培定則,可判斷出導線。左側(cè)部分所在的空間磁場方向斜向右上,
右側(cè)部分所在的空間磁場方向斜向下方,根據(jù)左手定則可判斷出左半部分所受安培力方向垂
直紙面向外,右半部分所受安培力方向垂直紙面向里。選項C正確。
4.上海光源通過電子-光子散射使光子能量增加,光子能量增加后()
A.頻率減小B.波長減小C.動量減小D.速度減
小
【參考答案】B
【命題意圖】本題考查光子能量、動量及其相關(guān)知識點。
【解題思路】
根據(jù)光子能量公式£=力/,可知光子的能量增加后,光子的頻率U增加,A錯誤;根據(jù)波長
與頻率成反比,丸=£,可知光子波長減小,選項A錯誤,B正確;根據(jù)光子動量公式,p=~,
VZ
可知光子的動量P增加,選項c錯誤;根據(jù)愛因斯坦狹義相對論的假設(shè),真空中光速不變,
選項D錯誤。
5.如圖所示,半徑為r的圓形區(qū)域內(nèi)有垂直于紙面的勻強磁場,磁感應(yīng)強度8隨時間f的變
化關(guān)系為6=叫>+燈,B。、k為常量,則圖中半徑為及的單匝圓形線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動
22
A.衣,B.7rkRC.7vBorD.
兀BA
【參考答案】A
【命題意圖】本題考查電磁感應(yīng)及其相關(guān)知識點。
【解題思路】
根據(jù)磁感應(yīng)強度B隨時間/的變化關(guān)系為B=B°+kt,可知磁場的變化率為一=—=k
△tt
根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律可知E=—="2;=W,選項A正確。
△tAr
6.自主學習活動中,同學們對密閉容器中的氫氣性質(zhì)進行討論,下列說法中正確的是()
A.體積增大時,氫氣分子的密集程度保持不變
B.壓強增大是因為氫氣分子之間斥力增大
C.因為氫氣分子很小,所以氫氣在任何情況下均可看成理想氣體
D.溫度變化時,氫氣分子速率分布中各速率區(qū)間的分子數(shù)占總分子數(shù)的百分比會變化
【參考答案】D
【命題意圖】本題考查氣體及其相關(guān)知識點。
N
【解題思路】密閉容器中的氫氣質(zhì)量不變,分子個數(shù)N不變,根據(jù)〃=",可知當體積V
增大時,單位體積個數(shù)n變小,分子的密集程度變小,選項A錯誤;氣體壓強產(chǎn)生的原
因是大量氣體分子對容器壁的持續(xù)的、無規(guī)則撞擊產(chǎn)生的;壓強增大并不是因為分子間斥力
增大,選項B錯誤;普通氣體在溫度不太低,壓強不太大的情況下才能看作理想氣體,對
于氫氣,雖然氫氣分子很小,但是在壓強很大、溫度很低的情況下,也不能看成理想氣體,
選項C錯誤;溫度是氣體分子平均動能的標志,大量氣體分了?的速率呈現(xiàn)“中間多,兩邊少”
的規(guī)律,溫度變化時,大量分子的平均速率會變化,即分子速率分布中各速率區(qū)間的分子數(shù)
占總分子數(shù)的百分比會變化,選項D正確。
7.如圖所示,一定質(zhì)量的理想氣體分別經(jīng)歷“T■方和。兩個過程,其中人為等溫
過程,狀態(tài)6、c的體積相同,則()
A.狀態(tài)。的內(nèi)能大于狀態(tài)b
B.狀態(tài)。的溫度高于狀態(tài)c
C."過程中氣體吸收熱量
D.過程中外界對氣體做正功
【參考答案】C
【命題意圖】本題考查對p——V圖像的理解及其相關(guān)知識點。
【解題思路】由于。一〃的過程為等溫過程,即狀態(tài)。和狀態(tài)b溫度相同,根據(jù)溫度是氣體
分子平均動能的標志,可知狀態(tài)“和狀態(tài)b的分子平均動能相同,而理想氣體內(nèi)能只與溫度
有關(guān),所以理想氣體狀態(tài)a的內(nèi)能等于狀態(tài)6的內(nèi)能,選項A錯誤;由于狀態(tài)b和狀態(tài)c
體積相同,且外<2,根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程
號公=與上,可知。<北,又因為故北<北,選項B錯誤;
因為。TC過程氣體體積增大,氣體對外界做正功;而氣體溫度升高,內(nèi)能增加,根據(jù)熱力
學第一定律,AU=W+Q,可知氣體吸收熱量;選項C正確,D錯誤。
8.某滑雪賽道如圖所示,滑雪運動員從靜止開始沿斜面下滑,經(jīng)圓弧滑道起跳。將運動員
視為質(zhì)點,不計摩擦力及空氣阻力,此過程中,運動員的動能線與水平位移x的關(guān)系圖像
正確的是()
【命題意圖】本題考查動能定理及其相關(guān)知識點.
【解題思路】
設(shè)斜面傾角為。不計摩擦力和空氣阻力,由題意可知,運動員在沿斜面下滑過程中,根據(jù)
動能定理有Ei=〃?gxtan〃,即E產(chǎn)wgtan〃Xx,滑雪運動員從靜止開始沿斜面下滑,經(jīng)圓弧
滑道起跳,下滑過程中開始階段傾角9不變,Ek-x圖像為一條傾斜的直線;經(jīng)過圓弧軌道過
程中。先減小后增大,即圖像斜率先減小后增大,所以運動員的動能紜與水平位移x的關(guān)
系圖像正確的是圖Ao
9.如圖所示,正方形N8CQ四個頂點各固定一個帶正電的點電荷,電荷量相等,0是正方
形的中心?,F(xiàn)將Z點的電荷沿o/的延長線向無窮遠處移動,則(
A.在移動過程中,。點電場強度變小
B.在移動過程中,C點的電荷所受靜電力變大
C.在移動過程中,移動的電荷所受靜電力做負功
D.當其移動到無窮遠處時,。點的電勢高于/點
【參考答案】D
【命題意圖】本題考查靜電場及其相關(guān)知識點。
【解題思路】
。是等量同種電荷連線的中點,場強為0,將4處的正點電荷沿方向移至無窮遠處,在
移動過程中,。點電場強度變大,選項A錯誤;在移動過程中,C點出的場強E,變小,由
戶=曲可知C點的正電荷所受靜電力變小,選項B錯誤;由于“點電場方向沿04方向,移
動過程中,移動電荷所受靜電力做正功,選項C錯誤;4點電場方向沿04方向,沿電場線
方向電勢降低,移動到無窮遠處時,。點的電勢高于4點電勢,選項D正確。
10.如圖所示,輕質(zhì)彈簧一端固定,另一端與物塊A連接在一起,處于壓縮狀態(tài),A由靜止
釋放后沿斜面向上運動到最大位移時,立即將物塊B輕放在A右側(cè),A、B由靜止開始一起
沿斜面向下運動,下滑過程中A、B始終不分離,當A回到初始位置時速度為零,A、B與
斜面間的動摩擦因數(shù)相同、彈簧未超過彈性限度,則()
A.當上滑到最大位移的一半時,A的加速度方向沿斜面向下
B.A上滑時、彈簧的彈力方向不發(fā)生變化
C.下滑時,B對A的壓力先減小后增大
D.整個過程中A、B克服摩擦力所做的總功大于B的重力勢能減小量
【參考答案】B
【命題意圖】本題考查牛頓運動定律、能量守恒定律及其相關(guān)知識點。
【解題思路】
由于A、B在下滑過程中不分離,設(shè)在最高點的彈力為尸,方向沿斜面向下為正方向,斜面
傾角為aAB之間的彈力為尸AB,摩擦因素為〃,剛下滑時根據(jù)牛頓第二定律對AB整體有
F+(mA+/nB)gsin^-//(mA+/nB)^cos0=(mA+m^)a
隔離B分析受力,根據(jù)牛頓第二定律有g(shù)jgsin。-〃agcose-以B
F
聯(lián)立可得
〃豆+〃%
由于A對B的彈力FAB方向沿斜面向上,故可知在最高點尸的方向沿斜面向上;由于在開
始時彈簧彈力也是沿斜面向上的,所以彈簧一直處于壓縮狀態(tài),所以A上滑時、彈簧的彈
力方向一直沿斜面向上,彈力方向不發(fā)生變化,選項B正確;設(shè)彈簧原長在O點,A剛開
始運動時距離。點為X”A運動到最高點時距離。點為右;下滑過程A、B不分離,則彈
簧一直處于壓縮狀態(tài),上滑過程根據(jù)能量守恒定律可得
gkx;-gkx[+(mgsin6+/)(玉一w),化簡得k=2(感,也°+’)
當上滑到最大位移的一半時,A所受合外力心=外芯
代入4值可知尸廣0,由牛頓第二定律可知此時加速度為0,選項A錯誤;
pP
根據(jù)B的分析可知--------=---
mA+mBmB
再結(jié)合B選項的結(jié)論可知下滑過程中尸向上且逐漸變大,則下滑過程尸AB逐漸變大,根據(jù)
牛頓第三定律可知B對A的壓力逐漸變大,選項C錯誤;由于A回到初始位置,整個過程
中彈力做的功為0,A重:力做的功為0,當A回到初始位置時速度為零,根據(jù)功能關(guān)系可知
整個過程中A、B克服摩擦力所做的總功等于B的重力勢能減小量,選項D錯誤。
二、非選擇題:共5題,共60分,其中第12?15題解答時請寫出必要的文字說
明、方程式和重要的演算步驟,只寫出最后答案的不能得分;有數(shù)值計算時,
答案中必須明確寫出數(shù)值和單位。
II.小明利用手機測量當?shù)氐闹亓铀俣?,實驗場景如圖1所示,他將一根木條平放在樓梯
臺階邊緣,小球放置在木條上,打開手機的“聲學秒表”軟件,用鋼尺水平擊打木條使其轉(zhuǎn)
開后,小球下落撞擊地面,手機接收到鋼尺的擊打聲開始計時,接收到小球落地的撞擊聲停
止計時,記錄下?lián)舸蚵暸c撞擊聲的時間間隔f,多次測量不同臺階距離地面的高度〃及對應(yīng)
的時間間隔t。
圖1
(1)現(xiàn)有以下材質(zhì)的小球,實驗中應(yīng)當選用。
A.鋼球B.乒乓球C.橡膠球
(2)用分度值為1mm的刻度尺測量某級臺階高度h的示數(shù)如圖2所示,則/?=cm。
圖2
圖3
(4)在圖1中,將手機放在木條與地面間的中點附近進行測量,若將手機放在地面4點,
設(shè)聲速為v,考慮擊打聲的傳播時間,則小球下落時間可表示為,=(用鼠/和v表
示)。
(5)有同學認為,小明在實驗中未考慮木條厚度,用圖像法計算的重力加速度g必然有偏
差。請判斷該觀點是否正確,簡要說明理由。
fl
【參考答案】(1)A(2).61.30(3).9.55(4).1+一
v
(5).不正確,理由是:圖像斜率表示重力加速度不變。
【命題意圖】本題考查重力加速度的測量實驗及其相關(guān)知識點。
【解題思路】
(I)為了減小空氣阻力的影響,應(yīng)該選用材質(zhì)密度較大的小鋼球,故選A。
(2)刻度尺的分度值為1mm,需要估讀到分度值的下一位,由圖可知〃=61.30cm;
(3)根據(jù)力=gg產(chǎn)可知2人招72
327—050
故在2〃一/圖像中斜率卜表示重力加速度,則根據(jù)圖線有8=而二訕m/s??9.55m/s2
h
(4)下落過程中聲音傳播的時間為4=—
v
h
則小球下落的時間為,=『+%=t+-
V
(5)設(shè)木條厚度為〃,則相當于臺階距離地面的高度增加了H,由自由落體運動規(guī)律,h+H
=%,變化為2(h+H)=gE即圖像中縱坐標2h,應(yīng)該改為2(h+H),而圖像斜率表示重
力加速度不變,所以用圖像法計算的重力加速度g不變。
12.如圖所示,兩條距離為。平行光線,以入射角6從空氣射入平靜水面,反射光線與折
射光線垂直,求:
(1)水的折射率〃;
(2)兩條折射光線之間的距離乩
【參考答案】(1)land:(2)Dtan0
【命題意圖】本題考查折射定律及其相關(guān)知識點。
【解題思路】
(1)設(shè)折射角為/,根據(jù)幾何關(guān)系可得了=90°
根據(jù)折射定律可得
sin。
n=----
siny
聯(lián)立可得〃=tan。
(2)如圖所示
根據(jù)幾何關(guān)系可得
D
d=?sin6=Otan6
sin(90。-8)
13.利用云室可以知道帶電粒子的性質(zhì),如圖所示,云室中存在磁感應(yīng)強度大小為8的勻強
磁場,一個質(zhì)量為機、速度為v的電中性粒子在/點分裂成帶等量異號電荷的粒子〃和江
“、b在磁場中的徑跡是兩條相切的圓弧,相同時間內(nèi)的徑跡長度之比。:。=3:1,半徑之
比〃:%=6:1,不計重力及粒子間的相互作用力,求:
(1)粒子“、6的質(zhì)量之比優(yōu).:,叫;
(2)粒子。的動量大小心。
【參考答案】(1)2:1;(2)-mv
7
【命題意圖】本題考查帶電粒子在勻強磁場中的運動、動量守恒定律及其相關(guān)知識點。
【解題思路】
(1)分裂后帶電粒子在磁場中偏轉(zhuǎn)做勻速圓周運動,洛倫茲力提供向心力,則有
v2
qvB=m—
r
解得
mv
r-——
qB
由題干知半徑之比%=6:1,故
成工:相此=6:1
因為相同時間內(nèi)的徑跡長度之比/“:4=3:1,則分裂后粒子在磁場中的速度為
匕:%=3:1
聯(lián)立解得
mu:%=2:1
(2)中性粒子在力點分裂成帶等量異號電荷的粒子”和從分裂過程中,沒有外力作用,
動量守恒,根據(jù)動量守恒定律
mv=muva+mhvh
因為分裂后動量關(guān)系為mavu:mbvb=6:1,聯(lián)立解得
6
Pa=maVa=-mV
14.在軌空間站中物體處于完全失重狀態(tài),對空間站的影響可忽略,空間站上操控貨物的機
械臂可簡化為兩根相連的等長輕質(zhì)臂桿,每根臂桿長為心如題圖1所示,機械臂一端固定
在空間站上的。點,另一端抓住質(zhì)量為加的貨物,在機械臂的操控下,貨物先繞。點做半
徑為2L、角速度為力的勻速圓周運動,運動到Z點停下,然后在機械臂操控下,貨物從工
點由靜止開始做勻加速直線運動,經(jīng)時間t到達8點,A,8間的距離為乙
(1)求貨物做勻速圓周運動時受到合力提供的向心力大小工;
(2)求貨物運動到B點時機械臂對其做功的瞬時功率產(chǎn)。
(3)在機械臂作用下,貨物、空間站和地球的位置如題圖2所示,它們在同一直線上,貨
物與空間站同步做勻速圓周運動,已知空間站軌道半徑為廠,貨物與空間站中心的距離為d,
忽略空間站對貨物的引力,求貨物所受的機械臂作用力與所受的地球引力之比片:鳥。
空間站八
/二二、
1貨物、、\
機械臂2L
?地球;:
'O
圖1圖2
4ml2r3-(r-J)3
【參考答案】(1)ImorL-,(2)—y-:(3)
r3
【命題意圖】本題考查牛頓運動定律、圓周運動、瞬時功率及其相關(guān)知識點。
【解題思路】
(1)質(zhì)量為m的貨物繞。點做勻速圓周運動,半徑為2£,根據(jù)牛頓第二定律可知
2
Fn=mar-2L=2m(oL
(2)貨物從靜止開始以加速度。做勻加速直線運動,根據(jù)運動學公式可知
L--ar
2
解得
2L
貨物到達8點時的速度大小為
2L
v=at=——
貨物在機械臂的作用下在水平方向上做勻加速直線運動,機械臂對貨物的作用力即為貨物所
受合力〃皿,所以經(jīng)過,時間,貨物運動到B點時機械臂對其做功的瞬時功率為
2L2L4ml?
P=mav=m--
,3
(3)空間站和貨物同軸轉(zhuǎn)動,角速度0。相同,對質(zhì)量為機。空間站,質(zhì)量為用的地球提供
向心力
G絲屋外臉.
廣
解得
GM=說,
貨物在機械臂的作用力6和萬有引力瑞的作用下做勻速圓周運動,則
F2-Ft-ma^{r-d)
貨物受到的萬有引力
3
FcMm_mco^r
2
解得機械臂對貨物的作用力大小為
F\=:";2-mco^r-d)=ma^「
(r-a)(r-J)
則
33
Fy_r-(r-d)
E=一―
15.某裝置用電場控制帶電粒子運動,工作原理如圖所示,矩形ABC。區(qū)域內(nèi)存在多層緊
鄰的勻強電場,每層的高度均為義電場強度大小均為E,方向沿豎直方向交替變化,邊
長為124,BC邊長為8",質(zhì)量為〃?、電荷量為+4的粒子流從裝置左端中點射入電場,
粒子初動能為&.,入射角為。,在紙面內(nèi)運動,不計重力及粒子間的相互作用力。
(1)當。=4時,若粒子能從8邊射出,求該粒子通過電場的時間f;
(2)當紇=4夕&/時,若粒子從CZ)邊射出電場時與軸線OO'的距離小于4,求入射角6
的范圍;
(3)當/=12,粒子在。為-1—、范圍內(nèi)均勻射入電場,求從8邊出射的粒子
與入射粒子的數(shù)量之比N:N。。
.底;⑵一3°°<夕<3°0或十<"33)N:N°=5O%
【參考答案】(1"
【命題意圖】本題考查帶電粒子在勻強電場中的運動及其相關(guān)知識點。
【解題思路】
(1)電場方向豎直向上,粒子所受電場力在豎直方向上,粒子在水平方向上做勻速直線運
動,速度分解如圖所示
V
粒子在水平方向的速度為
匕=VCOS^)
1,
根據(jù)線=5加丫可知
解得
(
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